網絡控制系統(Network Control Systems,NCS)是以網絡為傳輸介質,把散布在不同地點的傳感器,控制器及執(zhí)行器形成的控制回路,以及網絡中的其他節(jié)點相互連接形成閉環(huán)的實時反饋控制系統。網絡控制系統由于可靠性高、易于擴展、抗干擾能力強、運行及維護成本相對較低而得到了廣泛的關注和運用。但是由于引入了網絡作為傳輸介質,引發(fā)了許多需要研究解決的問題如丟包,網絡時延和網絡擁塞等。為了找到這些問題的解決方案,需要在控制和調度協同設計的思想下,從系統控制算法的優(yōu)化和網絡資源的合理調度等方面進行研究。本文通過研究網絡控制系統的各個控制回路信息傳輸,對網絡控制系統的QoS(Quality of Service)和QoP(Quality of Performance)同時進行設計分析,提出了一種基于模糊神經網絡的多參數(MP-FNN)優(yōu)先級調度算法:首先以控制回路的誤差,誤差變化率和網絡傳輸時延作為算法的輸入,用模糊規(guī)則作為訓練樣本對神經網絡進行訓練,將模糊規(guī)則映射到神經網絡中,通過訓練后的模糊神經網絡可以得出每個控制回路的網絡需求度;然后,運用實時任務調度的思想,根據每個控制任務的空閑...

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 網絡控制系統發(fā)展現狀
        1.2.1 網絡控制系統的結構
        1.2.2 網絡控制系統的主要問題
    1.3 網絡控制系統的調度研究概述
        1.3.1 靜態(tài)調度算法
        1.3.2 動態(tài)調度算法
        1.3.3 混合調度算法
        1.3.4 控制和調度協同設計
    1.4 本文主要研究工作
第2章 網絡控制系統研究準備工作
    2.1 網絡控制系統調度中的相關概念
        2.1.1 網絡控制系統調度與CPU實時調度
        2.1.2 網絡控制系統調度中信息的分類
        2.1.3 網絡控制系統調度中的任務時間參數
    2.2 模糊神經網絡概述
        2.2.1 模糊控制簡介
        2.2.2 模糊系統與神經網絡的結合
        2.2.3 模糊神經網絡系統結構
    2.3 TrueTime工具箱
        2.3.1 TrueTime主要模塊
        2.3.2 初始化偽碼簡介
    2.4 本章小結
第3章 基于模糊神經網絡的多參數優(yōu)先級調度
    3.1 引言
    3.2 網絡控制系統的設計
    3.3 神經模糊反饋調度算法的實現
        3.3.1 模糊神經網絡多參數的處理
        3.3.2 集中調度器的設計
        3.3.3 MP-FNN調度器的設計
        3.3.4 CAN總線標準數據幀的優(yōu)先標識符設計
        3.3.5 MP-FNN的調度流程
    3.4 實驗仿真
        3.4.1 仿真模型
        3.4.2 仿真結果分析
    3.5 本章小結
第4章 變采樣周期調度與模糊PID控制協同設計
    4.1 采樣周期與網絡控制系統控制性能的聯系
    4.2 變采樣周期調度
        4.2.1 基于變采樣周期調度的網絡控制系統設計
        4.2.2 網絡利用率的預測
        4.2.3 采樣周期的調整
    4.3 模糊PID控制器的設計
        4.3.1 模糊PID控制器結構
        4.3.2 模糊PID控制器的原理
    4.4 調度和控制協同設計的實現
    4.5 實驗仿真
        4.5.1 仿真模型
        4.5.2 仿真結果
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝



本文編號：3784361